De nuevo, se reúnen el T.Rex más antiguo y Artec 3D para una instalación en un museo japonés

Tras el éxito de la reconstrucción inicial de tiranosaurio en 2014-2016 el equipo del Centro de Biodiversidad Naturalis consideró que necesitaban un escáner 3D propio.

Tras ver opciones investigando y consultando a proveedores holandeses, el equipo se decantó por el Artec Space Spider como el más adecuado por su precisión, rendimiento y facilidad de uso. Y al igual que la última vez, el escáner les fue suministrado por el socio y embajador de Artec desde hace mucho tiempo  4C Creative CAD CAM Consultants.

"Para nosotros, lo más importante era poder reproducir dinosaurios con el Space Spider. Debatimos sobre qué escáner sería el mejor y más práctico para nosotros, y elegimos el Space Spider porque cubría la mayor parte de nuestras necesidades", afirma Hanneke Jacobs, directora de proyectos de dinosaurios en Naturalis.

“El depredador más grande de la Tierra pide lo último en tecnología de escaneo, y Artec cumple nuevamente". "Nos gusta que Naturalis haya escogido el Artec Space Spider para terminar el trabajo que se inició con Artec Eva hace unos años. Artec permite combinar los datos del Eva de 2016 con los datos actuales del Space Spider.”

Ligero pero potente, Artec Space Spider es la opción ideal para capturar piezas pequeñas de geometría compleja, como huesos y distintos fósiles, en alta resolución y con gran precisión. También fue el momento oportuno ya que, poco antes, el Centro firmó un acuerdo con el Museo Japonés de Dinosaurios de Nagasaki para construir la primera copia de Trix, llamada simplemente "Trix 3D". El famoso tiranosaurio rex y los escáneres de Artec estaban destinados a encontrarse.

Trix 3D: del escaneo 3D al esqueleto montado

Tras una corta formación sobre el software de Space Spider, Artec Studio, el diseñador 3D y anatomista de Naturalis, Pasha van Bijlert, responsable de la segunda reconstrucción digital del esqueleto del tiranosaurio, se puso manos a la obra.

Tras una corta formación sobre el software de Space Spider, Artec Studio, el modelador 3D y anatomista de Naturalis, Pasha van Bijlert, responsable de la segunda reconstrucción digital del esqueleto del tiranosaurio, se puso manos a la obra (Fuente: Hanneke Jacobs)

El esqueleto de Trix consta de unos 320 huesos. La mayoría de ellos ya se escanearon con Artec Eva, incluso las costillas más antiguas, la cola y las vértebras. Esto significaba que Pasha no tenía que volver a escanear todo el esqueleto, sólo los huesos que no tenían suficientes detalles y necesitaban ser escaneados de nuevo con mejor calidad. Por ejemplo, los huesos de las pezuñas, la mandíbula y el cráneo. Esto ahorró mucho tiempo al modelador, permitiéndole centrarse mejor en el modelado y el montaje de los elementos que faltaban en el esqueleto 3D final.

Utilizando Autodesk Maya, lo primero que hizo Pasha fue colocar todos los modelos 3D escaneados disponibles en una posición realista e intimidante para un T. rex, a punto de devorar su presa. A continuación, comenzó a trabajar en algunos huesos que había que volver a escanear y restaurar.

Una parte impresa en 3D de la parte superior del cráneo de Trix junto al esqueleto real del tiranosaurio rex en el Centro de Biodiversidad Naturalis (Fuente: Hanneke Jacobs)

En total, Pasha tardó apenas un par de días en completar todos los escaneos que faltaban, y otras dos semanas en procesarlos y combinarlos en un modelo 3D completo.

El flujo de trabajo del procesamiento variaba de un hueso a otro. "Si podía escanear un hueso desde todos los lados, simplemente había que alinear los escaneos y quizás eliminar el suelo o los objetos de alrededor, y luego hacer una fusión en Artec Studio", afirma Pasha, y añade que no necesitaba la textura para esta tarea. En cuanto a su flujo de trabajo en Artec Studio, añade: "Me gusta mucho la herramienta de alineación, porque además de los escaneos individuales, también se pueden alinear los modelos acabados en diferentes posiciones.”

En el caso de los escaneos que no tenían la calidad suficiente, por ejemplo, un hueso escaneado antes de ser restaurado por completo, o si se escaneó cuando ya estaba montado en la estructura, era necesario realizar un extenso procesamiento utilizando una combinación de Artec Studio, Geomagic Wrap y Zbrush, para corregir los datos que faltaban.

"Siempre que era posible, reflejaba o trasladaba secciones de diferentes huesos para rellenar las zonas vacías", dice. "En algunos casos, tuve que esculpir a mano las zonas que faltaban basándome en fotos de Trix y otros especímenes de T. Rex".

La " trixifijación" de la cola y una pose nueva

Para asegurarse de que la nueva Trix 3D tuviera un aspecto lo más realista posible, se tomaron varias medidas, como sustituir algunos huesos moldeados en mal estado que Trix había heredado de otros especímenes, entre los que se encontraba una rabadilla del tiranosaurio Stan, ya subastado. A petición del museo de Nagasaki, Pasha también quería que Trix 3D estuviera en posición de ataque.

La nueva reconstrucción del tiranosaurio de Naturalis, Trix 3D en posición de ataque (Fuente: Hanneke Jacobs)

Para conseguir una versión más fiel a la realidad, el diseñador 3D también aproximó las rodillas de Trix. Observando las huellas fósiles de los dinosaurios, Pasha se dio cuenta de que las patas separadas del Trix original y de otros ejemplares de T. rex no eran acertadas. También acercó los huesos de la columna vertebral más que en el original, ya que, por motivos de diseño, el nuevo modelo no tenía que desmontarse como el esqueleto original.

Listo para imprimir en 3D

Tras el procesamiento, Pasha importó el esqueleto completo a Rhino, donde modeló la estructura interna (marco de acero) que aguantaría todo el esqueleto montado desde el interior.

Impresión 3D de la parte inferior de la mandíbula de Trix (Fuente: Hanneke Jacobs)

Después de cortar el modelo completo para imprimirlo con Simplify3D y Cura, por fin llegó el momento de imprimir en 3D y pintar todos los huesos. Las piezas más pequeñas, como las garras y los dientes, se imprimieron en unas pequeñas impresoras Ultimaker utilizando bioplástico PLA (ácido poliláctico) reciclado, un material fuerte y duradero que puede degradarse biológicamente en condiciones especiales. Los huesos más grandes se imprimieron con dos grandes impresoras 3D Builder Extreme 1500.

Esqueleto montado de Trix 3D expuesto en el Centro de Biodiversidad Naturalis (Fuente: Hanneke Jacobs)

El último paso consistió en dar color a los huesos y luego acoplarlos uno a uno en un marco de varillas previamente diseñado utilizando el modelo 3D como referencia.

Después de casi un año de impresión en 3D y de pintura utilizando una enorme cantidad de pintura acrílica, la reconstrucción especial de Trix en 3D se completó a finales de 2020. La impresión y el montaje de los huesos se realizaron en la sala de exposiciones " Live Science" de Naturalis, para que todos los visitantes pudieran presenciar todo el proceso al completo. El nuevo T. Rex se enviará pronto a su nuevo hogar en Japón.

Montaje de Trix 3D en Naturalis

Leo entra en juego

Tras la finalización de la nueva reconstrucción, el equipo de Naturalis decidió agregar un escáner más de Artec a su equipo, y dado el tamaño de los dinosaurios, tenía todo el sentido del mundo. Se trata del Artec Leo.

"Leo puede escanear huesos de mayor tamaño con mucha facilidad, por lo que nos ahorra mucho tiempo", afirma Hanneke. "Hace que el escaneo sea mucho más fácil. Además, ofrece una sensación futurista cuando lo usas".

Trabajar con estos dos escáneres supone que el equipo disponga de una solución ideal. "Ahora para los huesos más pequeños utilizamos el Space Spider, y para los grandes el Leo. Es una combinación perfecta".

Con ambos escáneres a mano, Hanneke y su equipo también tienen peticiones de escaneo de otros departamentos del centro: "El otro día hice un escaneo de un enorme hueso de cadera de mamut que se ha impreso y montado en un esqueleto. Ahora que saben que está aquí, más gente sabe cómo encontrarnos. “Estos escáneres ya son parte de la familia”.

Al tratarse de miles y miles de huesos, los investigadores nos dicen que tendrán trabajo durante los próximos 20 años, por lo menos. De hecho, el equipo ya tiene planes para ir a todas partes, desde Wyoming hasta Angola.

Estamos impacientes por ver qué hace ahora el equipo de Naturalis.

El Dream Team de Naturalis (de izquierda a derecha): Mickel van Leeuwen, Pasha van Bijlert, Donald vd Burg, Hanneke Jacobs, Ashwin van Grevenhof, Wilco de Pineda (Fuente: Hanneke Jacobs)